Nanotechnologia jest dziedziną nauki wykorzystującej nowe, specjalne właściwości materiałów, które ujawniają się przy ich podziale do wielkości rzędu kilkudziesięciu atomów, czyli skali rzędu 10-9 metra. W przetwarzaniu materiałów najmniejszy jego rozmiar, przyrost lub przepływ materiału jest w zakresie jednego atomu lub cząstki rzędu 0.1~0.2 nm. Wobec tego „Nanotechnologia” zawiera głównie wszelkie procesy materiałów w zakresie rozmiarów atomowych lub molekularnych.
Podstawowe definicje
W praktyce przyjęto, że nanocząstki to obiekty, których jeden z wymiarów nie przekracza 100 nm (Rys. 1). Granicę 100 nm należy traktować jednak umownie. Jak wskazują autorzy różnych publikacji, istnieją obiekty o większych rozmiarach (do około 250 nm), które zalicza się do kategorii nanocząstek. Dolną granicę wielkości nanocząstek stanowi rozmiar pojedynczych atomów i wyznacza się ją na około 0,2 nm. Warto jednak zauważyć, że nie każdy obiekt, który jest wystarczająco mały można zaliczyć do kręgu zainteresowań nanonauki czy nanotechnologii. Warunkiem koniecznym jest, bowiem wykazywanie przez obiekt w postaci nanometrycznej właściwości, które nie występują w większej skali, a dodatkowo z punktu widzenia zwłaszcza nanotechnologii – możliwe jest wytworzenie tego obiektu w skali nano i zastosowanie.
Rys. 1. Przedział rozmiarów nanocząstek
Nanocząstki mogą mieć różne kształty, np.:
- kulisty – Nanocząstki srebra, fullereny węglowe (fullereny zbudowane są z pojedynczych atomów węgla ułożonych w warstwę zwinięta w kulę), nanodiamenty, itp., (Rys. 2)
Rys. 2 Kuliste Nanocząstki srebra
- rurki – nanorurki węglowe, nanorurki białkowe, związki jak np. TiO2 czy ZnO (nanorurki z tych materiałów są obecnie intensywnie badane zwłaszcza w obszarze katalizy, w szczególności w procesach oczyszczania wody i powietrza), (Rys. 3)
Rys. 3 Nanorurki węglowe
- formy różne, np. płatki czy formy „kwiatopodobne” (jak na przykład cząsteczki ditlenku tytanu) (Rys. 4)
Rys. 4 Ditlenek Tytanu
- klastry atomów połączonych stochastycznie o wymiarach nie przekraczających 50 nm, np. nanocząstki dwutlenku tyatnu, nanosrebro, nanozłoto, itp. (Rys 5).
Rys. 5. Nanocząstki srebra
Nowe możliwości związane z otrzymywaniem super rozdrobnionych materiałów o wielkości rzędu kilku atomów powodują, że mimo znacznych kosztów samego procesu ich otrzymywania w zakresie rozmiarów nanometrowych – dla uzyskania tej samej aktywnie oddziałującej powierzchni niezbędna ich ilość jest wielokrotnie mniejsza niż uprzednio, co nie wywołuje tak dużego wzrostu kosztów końcowych wyrobów. Obrazowo można by porównać tą sytuację do dokonania w myśli podziału kulki (np. łożyskowej) na wiele milionów części. W dalszym ciągu będziemy mieli do czynienia z kulką o tej samej masie i objętości – ale sumaryczna powierzchnia wielu milionów nowych kuleczek jest wielokrotnie większa niż kulki przed jej podziałem.
Przedsiębiorstwo Amepox podjęło prace w zakresie nanotechnologii w 2000 roku. Bezpośrednim bodźcem do rozpoczęcia prac R&D w zakresie w/w tematyki, był udział przedsiębiorstwa w projekcie unijnym o akronimie Nanojoining (FP5). W pierwszym rzędzie nasze prace badawcze i laboratoryjne dotyczyły wytwarzania proszków srebra o rozmiarach nano. W wyniku intensywnych działań naukowych stworzyliśmy całą grupę proszków sreber o zakresach rozmiarów od 3 nm do 80 nm. Dodatkowo, opracowaliśmy nanoproszki sreber o różnych otoczkach ochronnych, które powodują znaczne rozszerzenie ich możliwości aplikacyjnych.
Kontynuacją naszych prac w zakresie nanotechnologii jest opracowanie innych materiałów o rozdrobnieniu nanometrowym, między innymi
- nano miedzi,
- nano dwutlenku tytanu,
- nano selenu,
- i innych.
Przedsiębiorstwo Amepox dysponuje bardzo dobrze wyposażonym własnym laboratorium R&D, powierzchniami produkcyjnymi oraz wykształconymi pracownikami z wieloletnim doświadczeniem naukowym.